零基础入门 Unity Shader（二）

本文转自 Unity Connect 博主 taecg

前言

让我们先抛开什么鬼图形学、鬼数学、乱七八糟的鬼东西统统不管，直接在 Unity 中干上我们的 Shader，一步一步去学习了解并深入征服它! Shader 应该由谁来做？这是个很有趣的话题，Shader 到底应该由谁来做呢？通常情况下有此技能的人员有：图形程序员一小部分程序一小小部分美术技术美术

一般的项目团队，如果不是自研引擎的话，很少会配置图形程序员，而且图形程序员这么高大上的人做 Shader 似乎又有种浪费的感觉，所以我们先忽略他。

程序呢，每个团队中总有那么一两个有两把刷子的，但是苦于自身美感问题，最后在不断与美术沟通交流的过程中放弃自我。

美术呢，难得碰到个会做 Shader 的，效果也是华丽丽的，但是你敢用吗？这时我们的主角，技术美术登场了，及程序与美术于一身的美男子。效果华丽丽的，性能也是妥妥的！所以说如果你是技术美术的话，一定要让美术对效果满意，程序对性能放心，在这其中找到效果与性能的最佳平衡点，这才是我们制作 Shader 的优势，而不仅仅是我们能做！

Shader 模版现在让我们开始创建我们的第一个 Shader，打开 Unity，然后在 Project 面板点击右键，依次从中选择 Create/Shader/...

然后你会发现几个选项： Standard Surface Shader 标准表面着色器，是一种基于物理的着色系统（使用了 Physically Based Rendering （简称 PBR ）技术，即基于物理的渲染技术），以模拟现实真实的方式来模拟材质与灯光之间的关系，可以很轻易的表现出各种金属反光效果，同时此种 Shader 的书写逻辑也更符合人类的思维模式。

Unlit Shader Vertex/Fragment Shader,也就是最基本的顶点片断着色器，不受光照影响的 Shader，多用于特效、UI 上的效果制作。

Image Effect Shader 也是顶点片断着色器，只不过是针对后处理而定制的模版，后处理是什么呢？ Bloom （也有人叫 Glow/泛光 /辉光等说法）、调色、景深、模糊等，这些基于最终整个屏幕画面而进行再处理的 Shader 就是后处理。

Compute Shader Compute Shader 是运行在图形显卡上的一段程序，独立于常规渲染管线之外的，它可以直接将 GPU 作为并行处理器加以利用，从而使 GPU 不仅具有 3D 渲染能力，还具有其他的运算能力。

Shader Variant Collection Shader 变体收集器，在上面创建的时候，你会发现 Shader Variant Collection 与以上四个是被隔开的，就是因为这个与它们不一样，它不是制作 Shader 的模版,而只是对 Shader 变体进行打包用的容器。注：以上的 Standard Surface Shader、Unlit Shader、Image Effect Shader 仅仅只是 Unity 为了方便我们书写而内置的几个模版，你完全可以建一个 Unlit Shader，然后将其改成 Surface Shader,同样也可以将一个 Standard Surface Shader 改成顶点片断着色器，所以这一点一定要明白，它们只是内容格式不一样的模版本而已，我们完全可以自由修改成任意我们想要的一种着色器类型，当然我们也可以通过一些手段来定制出我们自己的模版，这在后续章节中我们再进行详细介绍。

所以呢，我们接下来从最简单也是最基础的 Unlit Shader 开始我们的学习。材质与 Shader 的关系 OK，继续上面，从 Shader 子菜单中选择"Unlit Shader"。创建完成后提示让我们输入新的名称，先不管它，默认即可。

由于在 Unity 中 Shader 就是运行在图形显卡上的一段包含指令的代码，所以我们需要再创建一个材质来关联它，这样才能把材质赋给场景中的物体来实现我们想要的效果。再创建一个材质（ Material 或者经常被叫做材质球）,由于材质也是一个资源，所以我们还是在 Project 面板中点击右键，从中选择 Create/Material，如下图所示：

然后现在我们有了一个 Shader 和一个材质球，此时如果选中材质球在 Inspector 面板中就可以看到它的相关参数，比如这个材质所引用的是哪个 Shader，以及具体暴露出来的参数是哪些等等。

我们先重点关注下其中的 Shader 这个参数。它代表的是当前这个材质球是与哪个 Shader 绑定关联的，我们可以点击它的下拉列表框从中进行选择，前提是我们知道我们想关联的那个 Shader 的名字路径是哪个，这一点我们在后面会具体说明。

现在我们采用拖动的方式进行关联，在 Project 面板下直接拖动 Shader 到材质球上，然后你会发现材质球的 Inspector 面板中的 Shader 参数就已经被指定为刚才那个 Shader 了。

小技巧：在创建材质球的时候，如果我们选中某个 Shader，然后在它上面点击右键来创建材质的话，那么这个材质会自动与此 Shader 进行关联，无需再单独指定。

让我们来总结一下 Shader 与材质的关系：

一个 Shader 可以与无数个材质关联。一个材质同一时刻只能关联于一个 Shader。（为什么说是同一时刻，因为我们可以通过代码去动态改变材质所关联的 Shader ）

材质可以赋与模型，但是 Shader 不行。材质就像是 Shader 的实例，每个材质都可以参数不一样呈现不同的效果，但是当 Shader 改变时，关联它的所有材质都会相应的改变。

举个例子：比如游戏中的怪物，我们只需做一个 Shader，然后每个怪物给它一个材质球，材质球上赋与不同的贴图与参数来表现不同的怪物。

自学 Shader 步骤建议给想自学 Shader 的同学先列出个学习步骤，可以按如下的顺序进行循序渐进的学习： Unlit Shader,这是最基本也是最简单的模版，通过学习它了解顶点片断着色器的基本构成，以及对 Shader 有初步的认识。

利用顶点片断着色器做一些简单案例，比如一些游戏内常用的效果，与此同时深入学习 Shader 语法，以及用到的相关数学运算符。

尝试优化你的 Shader，提升美术效果，减少变体数，减少运算量。读一读渲染管线的书，加深对 Shader 理解的宽度与高度。开始接触光照模型，了解 Surface Shader。各种光照算法研究一通。。。。顺便复习下数学。。。屏幕后处理 Shader Compute Shader 各种实例制作，不断强化美感、图形学以及数学。

原文链接： https://connect.unity.com/p/ling-ji-chu-ru-men-unity-shader-er?app=true 更多干货，戳上方链接下载 Unity 官方 app，在线互动答疑技术社区，学习交友两不误！